膨胀蛭石基3d打印机支架及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及3D打印机支架，具体地，涉及一种膨胀蛭石基3D打印机支架及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 3D打印机支架的一端与3D打印机本体相连，另一端与3D打印机喷头相连，只要的 作用是用于支撑3D打印机喷头。在3D打印过程中，3D打印机喷头的稳定性及其重要，这是由 于从喷头的稳定性直接决定了从喷头中喷出的原料堆积的具体位置，进而影响打印出来物 体的形状与品质。
[0003]目前，3D打印机支架一般是由高分子材料制备而成的，高分子材料具有耐腐蚀、质 轻和廉价的特点，但是高分子材料在长时间使用过后便极易出现变形的情况，进而降低了 3D打印机的性能。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种膨胀蛭石基3D打印机支架及其制备方法，通过该方法制 得的3D打印机支架具有优异的力学稳定性以提高3D打印机的性能。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供了一种膨胀蛭石基3D打印机支架的制备方法，包 括：
[0006] 1)将膨胀蛭石、贝壳和赤红壤进行煅烧，接着将煅烧物置于盐酸溶液中进行酸化 处理、过滤取滤饼，然后将滤饼置于X-射线下进行活化处理以制得活化物；
[0007] 2)将环氧树脂、酚呋喃树脂、硝酸纤维素、钛酸钾晶须、氧化银、鸟氨酸、玻璃纤维、 沥青、1-萘胺8-磺酸、硫酸铝钾、三甲氧苄氨嘧啶、膨胀性石墨、树蜡、腐植酸钠和硬脂酸二 乙醇酰胺混合、熔融、冷却以制得膨胀蛭石基3D打印机支架。
[0008]本发明进一步提供了一种膨胀蛭石基3D打印机支架，该膨胀蛭石基3D打印机支架 通过上述的方法制备而成。
[0009]通过上述技术方案，本发明的第一步为:将膨胀蛭石、贝壳和赤红壤进行煅烧，接 着将煅烧物置于盐酸溶液中进行酸化处理、过滤取滤饼，然后将滤饼置于X-射线下进行活 化处理以制得活化物;第二步为:将环氧树脂、酚呋喃树脂、硝酸纤维素、钛酸钾晶须、氧化 银、鸟氨酸、玻璃纤维、沥青、1-萘胺8-磺酸、硫酸铝钾、三甲氧苄氨嘧啶、膨胀性石墨、树蜡、 腐植酸钠和硬脂酸二乙醇酰胺混合、熔融、冷却以制得膨胀蛭石基3D打印机支架。通过两步 骤间以及各物料间的协同作用，从而使得制得的3D打印机支架具有优异的力学稳定性。
[0010] 本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0011] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0012] 本发明提供了一种膨胀蛭石基3D打印机支架的制备方法，包括：
[0013] 1)将膨胀蛭石、贝壳和赤红壤进行煅烧，接着将煅烧物置于盐酸溶液中进行酸化 处理、过滤取滤饼，然后将滤饼置于X-射线下进行活化处理以制得活化物；
[0014] 2)将环氧树脂、酚呋喃树脂、硝酸纤维素、钛酸钾晶须、氧化银、鸟氨酸、玻璃纤维、 沥青、1-萘胺8-磺酸、硫酸铝钾、三甲氧苄氨嘧啶、膨胀性石墨、树蜡、腐植酸钠和硬脂酸二 乙醇酰胺混合、熔融、冷却以制得膨胀蛭石基3D打印机支架。
[0015]在本发明的步骤1)中，煅烧的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制 得的3D打印机支架具有更优异的力学稳定性，优选地，在步骤1)中，煅烧至少满足以下条 件:煅烧温度为500_525°C，煅烧时间为6-7h。
[0016]在本发明的步骤1)中，酸化处理的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了使 得制得的3D打印机支架具有更优异的力学稳定性，优选地，在步骤1)中，酸化处理至少满足 以下条件:酸化温度为45-60°C，酸化时间为l_2h。
[0017]在本发明的步骤1)中，活化处理的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了使 得制得的3D打印机支架具有更优异的力学稳定性，优选地，在步骤1)中，活化处理至少满足 以下条件:活化温度为15_35°C，活化时间为45-60min，X-射线的波长为20-40埃。
[0018]在本发明的步骤1)中各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的 3D打印机支架具有更优异的力学稳定性，优选地，在步骤1)中，相对于100重量份的膨胀蛭 石，贝壳的用量为20-27重量份，赤红壤的用量为10-12重量份，盐酸溶液的用量为80-120重 量份且盐酸溶液的浓度为25-30重量％。
[0019]在本发明的步骤2)中各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的 3D打印机支架具有更优异的力学稳定性，优选地，相对于100重量份的环氧树脂，酚呋喃树 脂的用量为25-30重量份，活化物的用量为17-26重量份，硝酸纤维素的用量为3-11重量份， 钛酸钾晶须的用量为12-31重量份，氧化银的用量为4-7重量份，鸟氨酸的用量为8-16重量 份，玻璃纤维的用量为30-44重量份，沥青的用量为17-25重量份，1-萘胺8-磺酸的用量为 10-16重量份，硫酸错钾的用量为14-36重量份，三甲氧节氨啼啶的用量为1-4重量份，膨胀 性石墨的用量为3-9重量份，树錯的用量为11-19重量份，腐植酸钠的用量为20-35重量份， 硬脂酸二乙醇酰胺的用量为31-36重量份。
[0020] 在本发明的步骤2)中，树脂的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了使得制 得的3D打印机支架具有更优异的力学稳定性，优选地，环氧树脂的重均分子量为6000-9000,酚呋喃树脂的重均分子量为3000-7000。更优选地，环氧树脂为双酚A型环氧树脂和/ 或双酚F型环氧树脂。
[0021] 在本发明的步骤2)中，熔融的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制 得的3D打印机支架具有更优异的力学稳定性，优选地，熔融至少满足以下条件:熔融温度为 190-210°C，熔融时间为 35-40min。
[0022] 在本发明的步骤2)中，冷却的温度可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的 3D打印机支架具有更优异的力学稳定性，优选地，冷却的温度为15-35°C。
[0023]本发明进一步提供了一种膨胀蛭石基3D打印机支架，该膨胀蛭石基3D打印机支架 通过上述的方法制备而成。
[0024]以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
[0025] 实施例1
[0026] 1)将膨胀蛭石、贝壳和赤红壤按照100:25:11的重量比混合并于515°C下进行煅烧 6.5h，接着将煅烧物置于50°C的浓度为28重量％的盐酸溶液(相对于100重量份的所述膨胀 蛭石，盐酸溶液的用量为100重量份）中进行酸化处理1.5h、过滤取滤饼，然后将滤饼置于X-射线(波长为30埃)且温度为25°C的条件下进行活化处理50min以制得活化物；
[0027] 2)将双酚A型环氧树脂(重均分子量为7000)、酚呋喃树脂(重均分子量为5000)、活 化物、硝酸纤维素、钛酸钾晶须、氧化银、鸟氨酸、玻璃纤维、沥青、1-萘胺8-磺酸、硫酸铝钾、 三甲氧苄氨嘧啶、膨胀性石墨、树蜡、腐植酸钠和硬脂酸二乙醇酰胺按照1〇〇: 27:20:8:21: 5:8-16:35:20:13:26:3:5:16:25:34混合、于 200°C下熔融 37min、于 25°C下冷却以制得膨胀 蛭石基3D打印机支架A1。
[0028] 实施例2
[0029] 1)将膨胀蛭石、贝壳和赤红壤按照100:20:10的重量比混